新能源汽车论文.docx

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1、本科生毕业论文学 院上海工程技术大学专 业 交通运输汽车工程届别2015届题目浅谈新能源汽车开展学生姓名马仁俊学 号Y66135041指 导教师朱建柳目录摘要一 .新能源汽车的开展背景分析1二 .新能源汽车开展现状分析1三 .新能源汽车的主要种类及技术状况21 .汽车对新能源的根本要求22新能源汽车种类及特点2四 .新能源汽车技术特征及分析41 .插电式混合动力汽车(PHEV)的技术特征 42 .增程式混合动力汽车(EREV)的技术特征53 .纯电动汽车(EV)的技术特征 54 .燃料电池汽车(FCEV)的技术特征 6五 .新能源汽车角度分析 61 .消费者角度 62 .技术角度63 .新能源

2、汽车模块规划74 .充电设施95 .总结11六 .新能源汽车的未来开展趋势11上海工程技术大学毕业设计马仁俊摘要目前，全球能源和环境系统面临巨大的挑战，汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户， 需要进行革命性的变革。目前全球新能源汽车开展已经形成了共识，从长期来看，包括纯 电动、燃料电池技术在内的纯电驱动将是新能源汽车的主要技术方向，在短期内，油电混 合、插电式混合动力将是重要的过渡路线。目前来看，全球新能源汽车的开展还面临着一 些共同的难题，例如关键技术的突破、汽车工业的转型、根底设施的建设以及消费者的接 受度等。不难看出，新能源汽车的研发对于我国具有重要的战略意义。关键词：新能源，新技术，推

3、广一.新能源汽车的开展背景分析1、能源危机化石能源作为不可再生能源，一直以来以其低廉的经济本钱而受到传统汽车产业的青睐, 但是通过对石油储量的综合估算，石油可被支配的化石能源的极限，大约为11801510亿 吨，以2009年世界石油的年开采量计算，石油储量大约在2050年左右宣告枯竭，同样， 天然气仅可以满足62. 8年的开采，也就是说，这些传统经济的资源载体将在21世纪上半 叶迅速地接近枯竭。这对汽车保有量快速增加的中国来说将是一个严峻的问题。能源的尽 头将是什么？没有人想坐以待毙。所以在能源的巨大压力之下，如何大力开展和推动新能 源汽车的产业化是我国汽车产业现阶段所需研究的重大课题。2、环

4、境危机随着工业开展，尤其是汽车产业的快速开展，汽车已经成为目前城市的主要污染源之一, 而汽车尾气中的有害成分，如CO、HC及氮的氧化物是大气污染的主要成分。及统计，在主 要城市中心,交通排放的CO形成的污染物浓度占CO总浓度的90%95%,HC和NOX占80% 90%,由此可见，传统的燃料汽车对城市大气的破坏性。所以，从保护居民的生活环境的 必要性看来，研发环境友好型的新能源汽车是相当有必要的。3、经济危机从某种程度上来讲，金融危机也给新能源汽车的开展提供了新的机遇。因为新能源汽车 是拉动经济复苏的一张新的王牌，所以各国、各企业为了摆脱经济低谷，拉动经济复苏而 大力支持和开发新能源汽车以获得新

5、的市场并使自己在未来的产业竞争格局中占据有利位 置。作为世界各大汽车企业共同战略选择的新能源汽车，由于其出色地满足了人们对节能 减排的需求从而能占据未来汽车的大局部市场。也因为其较低的使用本钱使其能够迅速地 被消费者所接受。市场需求的增加使其可以成为未来经济的新的引擎。4、技术革新技术进步永远是产业革新的不竭动力，虽然电动汽车早在19世纪便被研制出来，但是由 于电池等技术的不完善，其在与以燃机为动力汽车的竞争中败下阵来。但是科技总是不断 进步的，随着电池技术的开展和各种其他能源汽车的研发成功，新能源汽车产业涌现了许 多新技术，其产品的研发也越开越受到人们的关注。而能源的多样化开展给汽车新技术的

6、 应用带来了无限可能，因此，各类新能源汽车的研发和生产必然会将汽车产业领域延伸、 拓展到更加广泛的产业范畴。这也是新能源汽车的开展根底之所在。随着世界能源危机和环保问题日益突出，汽车工业面临着严峻的挑战。一方面，石油 资源短缺，汽车是油耗大户，且目前内燃机的热效率较低，燃料燃烧产生的热能大约只有 35%40%用于实际汽车行驶，节节攀升的汽车保有量加剧了这一矛盾；另一方面，汽车的 大量使用加剧了环境污染，城市大气中Co的82%、NoX的48%、HC的58%和微粒的8%来自 汽车尾气，止匕外，汽车排放的大量C02加剧了温室效应，汽车噪声是环境噪声污染的主要 内容之一。我国作为石油进口国和第二大石油

7、消费大国，污染严重，世行认定的20个污染 最严重的城市有16个在中国。国内汽车产品水平与国外差距很大,平均油耗高出10%30%, 排放约为1520倍，汽车工业面临的压力更大。新能源汽车生产企业及产品准入管理规那么已于2009年7月1日正式实施，规 那么强调说明：新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源或使用常规的车 用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技 术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车BEV, 包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车（FCEVh氢发动机汽车、其他新能源如高效储能 器、二甲醴）汽车等各类别产

8、品。三.新能源汽车的主要种类及技术状况新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料，但采用新 型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具 有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括有：混合动力汽车（HEV）、纯电动汽车（BEV）、 燃料电池汽车（FCEV）、氢发动机汽车以及燃气汽车、醇醴汽车等等。L汽车对新能源的根本要求：1） ） 能源要储量丰富近日，工信部发布了我国上半年新能源汽车的产销量数据，据工信部统计，2015年6 月，新能源汽车累计生产7. 85万辆，同比增长3倍。其中，纯电动乘用车生产3. 63万辆, 同比增长3倍，插电式混

9、合动力乘用车生产2. 04万辆，同比增长4倍。，汽车对能源的消 耗巨大，作为汽车动力的能源必须储量丰富，才能保证汽车的可持续开展。2能源的能量密度要高能源的能量密度越高，汽车的燃料箱体积就越小，就会减轻汽车的自重。在同样的条件 下，汽车的续驶里程就越长，并且动力性能越好。因此对汽车的能源要求密度越高越好。3）能源的污染要小目前，大规模使用石油产品的汽车，已造成了环境的严重污染，各国政府都在考虑制定 更加严格的汽车尾气排放标准。因此新能源汽车必须要明显减少尾气排放的污染，甚至要 到达零排放，才能被人们广泛接受。经济性要好世界汽车工业竞争剧烈，新能源汽车要广泛进入市场，必须在价格上占有一定的优势，

10、 这就要求车用能源售价低廉，并且使用费用低。使用性能要好新能源汽车的能源必须使用储存方便，能够长距离运输，并且运输本钱低廉，要有较高 的运输平安性，不易燃烧、爆炸2新能源汽车种类2） 1混合动力汽车混合动力是指那些采用传统燃料的，同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油 消耗的车型。按照燃料种类的不同，主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。混合动力汽车的优点：1）采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、 污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率缺乏时，由电池来补充；负荷少时，充 裕的功率可发电给电池充电，由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到

11、充电，故其行 程和普通汽车一样。2）因为有了电池， 可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。 3） 在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现“零”排放。4）有了内燃机可以 十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。5）可以利用现有的加油站加油，不必再投资。16）可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低本钱。混合动力汽车的缺点:长距离高速行驶根本不能省油。2. 2纯电动汽车电动汽车顾名思义就是主要采用电力驱动的汽车，大局部车辆直接采用电机驱动，有一 局部车辆把电动机装在发动机舱内，也有一局部直接以车轮作为四台电动机的转子，其难 点在于

12、电力储存技术。纯电动汽车的优点:技术相对简单成熟，只要有电力供给的地方都能够充电。 纯电动汽 车的缺点：目前蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，又没形成经济 规模，故购置价格较贵，至于使用本钱，有些试用结果比汽车贵，有些结果仅为汽车的1 /3,这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。2.3燃料电池汽车燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料，通过化学反响产生电流，依靠电机驱动的汽 车。其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能的。燃 料电池的化学反响过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是无污染汽车，燃料电池的 能量转换效率比内燃机要高23倍，因此从能源

13、的利用和环境保护方面，燃料电池汽车是 一种理想的车辆。单个的燃料电池必须结合成燃料电池组，以便获得必需的动力，满足车辆使用的要 求。燃料电池汽车具有以下优点：1）零排放或近似零排放；12）减少了机油泄露带来的水污染；3）降低了温室气体的排放；14）提高了燃油经济性；15）提高了发动机燃烧效率；6）运行平稳、无噪声。2.4氢动力汽车氢动力汽车是一种真正实现零排放的交通工具，排放出的是纯洁水，其具有无污染，零 排放，储量丰富等优势，因此，氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。氢动力汽车的优点：排放物是纯水，行驶时不产生任何污染物。氢动力汽车缺点：氢燃料电池本钱过高，而且氢燃料的存储和运输按照目前的

14、技术条件 来说非常困难，因为氢分子非常小，极易透过储藏装置的外壳逃逸。另外最致命的问题， 氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气，如此一来同样需要消耗大量能源，除非使用 核电来提取，否那么无法从根本上降低二氧化碳排放。2. 5 燃气汽车燃气汽,军是指用压缩天然气（CNG）、液化石油气（LPG）和液化天然气（LNG）作为燃料的汽 车。燃气汽车由于其排放性能好，可调正汽车燃料结构，运行本钱低、技术成熟、平安可 靠，所以被世界各国公认为当前最理想的替代燃料汽车。2.6生物乙醇汽车乙醇俗称酒精，通俗些说，使用乙醇为燃料的汽车，也可叫酒精汽车。在汽车上使用 乙醇，可以提高燃料的辛烷值，增加氧含量，使汽车

15、缸内燃烧更完全，可以降低尾气的害 物的排放。乙醇汽车的燃料应用方式：一、掺烧，指乙醇和汽油掺合应用。在混合燃料中，乙醇和 容积比例以“E”表示，如乙醇占10%, 15%,那么用E10, E15来表示，目前，掺烧占乙醇 汽车占主要地位。二、纯烧，即单烧乙醇，可用EIO0%表示，目前应用并不多，属于试行 阶段；三、变性燃料乙醇，指乙醇脱水后，再添加变性剂而生成的乙醇，这也是属于试验 应用阶步；四、灵活燃料，指燃料既可用汽油，又可以使用乙醇或甲醇与汽油比例混合的 燃料，还可以用氢气，并随时可以切换。如福特，丰田汽车均在试验灵活燃料汽车（FFVh四.新能源汽车技术特征及分析目前我国将插电式混合动力汽车PHEV,含EREV）、纯电动汽车EV）和燃料电池 汽车fFCEV归为新能源汽车，分别对应过渡、中期和长期的汽车节能环保技术路线；将 普通的混合动力汽车HEV）认定为节能型汽车。混合动力汽车拥有至少两种动力源，目前多半采用传统的内燃机和电动机作为动力源, 一般不依赖外部充电电源。按照混合程度的不同又分为微混、中混和全混三种类型，不同 的混合类型节油效果不同，所需的电池容量和电压也不同。按照动力系统的联结方式，混 合动力系统分为串联、并联和混联三种方式。插电混汽车相对普通混合动力系统，可以外部充电，电池容量更